電火花放電破碎工具的研究與設計.pdf

1、電火花加工(EDM)作為一種重要的加工手段，在機械加工領域發(fā)揮著不可替代的作用。脈沖電源和伺服進給系統(tǒng)作為電火花加工設備的重要組成部分，其性能對電火花加工的各項工藝指標有著較大的影響，一直是電火花加工的重要研究內容。本文設計的電火花放電破碎工具是一種主要用于電火花打孔和取出折斷于工件內絲錐、鉆頭的便攜式電火花加工設備。為了設計一個體積小、工作穩(wěn)定、效率高、對電網污染低、適合多種孔徑加工的EDM電源與一個穩(wěn)定、加工效率高的伺服進給系統(tǒng)，將

2、不對稱半橋變換電路和功率因數(shù)校正技術應用到 EDM電源中，同時利用步進電機作為伺服進給系統(tǒng)執(zhí)行電機進行實現(xiàn)。
　　本文首先對當前 EDM電源的研究現(xiàn)狀進行了分析，通過對已有研究成果的優(yōu)缺點進行比較，確定采用電流型高頻開關電源結構作為 EDM電源基本結構。為了提高電源的工作效率、減少對電網的污染，將開關電源中的軟開關技術和功率因數(shù)校正技術應用到 EDM電源的設計中。為了實現(xiàn)軟開關技術中的零電壓開通，電源的主電路拓撲采用不對稱半橋變換

3、電路。文章中分析了不對稱半橋變換電路的工作原理，設計了電流反饋校正電路，實現(xiàn)了電源的恒流輸出。在主電路前端加入升壓型有源功率因數(shù)校正電路使輸入電流跟隨電壓成正弦規(guī)律變化。主電路后端加入一個功率場效應管，通過控制功率場效應管的開通和關斷來產生脈沖電流。
　　其次，伺服進給系統(tǒng)部分考慮到電機的控制性能與經濟性，設計中使用了步進電機作為執(zhí)行電機。伺服進給系統(tǒng)設計了具有在線自適應調節(jié)功能的控制器，可以提高加工過程的穩(wěn)定性和加工效率。